汽車輕量化三大途徑 車用改性塑料的發展良機
談及汽車輕量化,想必大家都不陌生,它是汽車產業的核心技術之一,是實現節能減排、綠色發展、促進汽車行業共贏的必經之路,它并不是單純的減重,還需要同時兼顧產品功能、成本及質量等要素。今天,就讓我們來了解一下,汽車輕量化的三大途徑及其給車用改性塑料帶來的發展契機。
一、輕量化是大勢所趨
國外相關研究表明,若汽車整車重量降低10%,能耗效率可提高6%-8%。由此可見,汽車輕量化在降低能耗、減少廢氣排放、增加新能源車動力電池續航里程等方面意義重大。

圖 輕量化帶來的油耗和CO2排放的影響
同時,近年來,我國已經出臺了多項政策和環保標準來促進新能源汽車的研發,并逐步推動汽車用材輕量化的進程。2017年9月,工信部聯臺財政部等多家機構公布的《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》,更是為新能源汽車的發展注入了一劑強心針。預計到2020年汽車輕量化的需求將會日益凸顯。

圖 輕量化的目標
眾所周知,電能消耗、廢氣污染及續航里程短是新能源汽車的痛點,對于制造商來說,為了更好的迎合市場需求,輕量化技術的普及變得迫在眉睫。
二、輕量化的三種途徑
如何終實現汽車輕量化?業內人士總結出三種途徑:
,應用高強度和輕質材料(手段),比如高強度鋼材、超高強度鋼板、鋁合金、合金工程塑料及纖維增強復合材料等。從技術路徑看,碳纖維復合材料、鋁鎂臺金、先進高強鋼是目前車企探索的三大方向,這三種材料替代當前的主流材料低碳鋼,可分別減重60%、40%、25%。

圖 輕量化材料需求量(百萬噸)
第二,優化車身結構的輕量化設計(前提),利用結構解析和CAD、CAE等技術進行結構的優化設計,以減少無用材料、減輕壁厚、減少零部件數量等,如:模塊化集成設計、結構拓撲優化。

圖 汽車外飾件采用以塑代鋼和型料輕量化優化技術可實現單車累計減重60Kg以上的效果
第三,運用先進的制造工藝技術(保障),如激光拼焊、輥壓成形(先進的成型技術保證了整車結構的安全性)、高強度鋼熱成形、內高壓成形等先進制造技術,結構膠粘接和異種材料鉚接等先進連接技術。
三、車用改性塑料迎來發展良機
從汽車輕量化三大途徑來看,汽車輕量化帶動車用改性塑料需求。到目前為止,汽車行業已經成為改性塑料需求增速快的領域。
改性塑料下游大的應用領域是家電和汽車,2016年國內家電改性塑料需求為440萬噸左右、汽車改性塑料需求為280萬噸左右,但家電領域的增速已經下降到5%以下,在汽車輕量化的帶動下,汽車行業已經成為改性塑料需求增速快的領域。據預測,未來幾年國內車用改性塑料需求年平均增速將在15%以上。
就各個對車用塑料及復合材料應用的情況來看,德國已經達到了單車 300-365kg,占到整個汽車的 22.5%;美國、法國是220-249kg,占比16.5%;日本是126-150kg,占比 10%左右;大約是90-110kg,占8%。按照至2020年,我國新能源汽車產量 200萬輛、平均整備質量 1100kg、增強塑料用量占比15%估計,需求量將達到33萬噸。以2萬/噸的單價測算,僅在新能源市場中的空間就高達66億元,相比2016年全年增加近55億。按照2020年3000萬輛的汽車總規劃量,在整個汽車市場的規模達到990億元,逼近千億。如此巨大的市場需求,為各大改性塑料企業帶來了發展良機。

圖 2020年汽車塑料及復合材料市場規模測算,來自產業信息網










































